[发明专利]齿条空程传动平耦切换自适应机器人手指装置

摘要

齿条空程传动平耦切换自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、两个指段、两个关节轴、电机等。该装置实现了机器人手指平夹自适应抓取模式与耦合自适应抓取模式可以简单切换的功能。在平夹自适应抓取模式中，该装置既能平动第二指段捏持物体，也能依次转动第一指段和第二指段包络不同形状、大小的物体；在耦合自适应抓取模式中，该装置可以同时联动两个关节转动，并在第一指段接触物体被阻挡后自然转入弯曲第二指段的自适应抓取阶段；抓取范围大；该装置结构紧凑、体积小，制造和维护成本低，适用于机器人手。

主权项

一种齿条空程传动平耦切换自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴、电机和传动机构；所述近关节轴活动套设在基座中，所述第一指段活动套接在近关节轴上，所述远关节轴活动套设在第一指段中；所述第二指段套固在远关节轴上；所述电机与基座固接，所述传动机构设置在基座中；所述电机的输出轴与传动机构的输入端相连；所述近关节轴的中心线与远关节轴的中心线平行；其特征在于：该齿条空程传动平耦切换自适应机器人手指装置还包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一齿条、第二齿条、第三齿条、第四齿条、第一簧件、第二簧件、导轨和滑块；所述第一齿轮套固在近关节轴上，所述传动机构的输出端与近关节轴相连；所述第一簧件的两端分别连接第一齿轮、第一指段；所述第一齿条滑动镶嵌在第一指段中，第一齿条与第一齿轮啮合，所述第一齿条上设有固接的传动凸块，所述传动凸块与导轨离开一段距离且在行程范围内接触；所述第二齿轮活动套接在近关节轴上；所述第二簧件的两端分别连接第二齿轮、基座；所述滑块活动镶嵌在导轨中，滑块两端分别固接第二齿条、第三齿条；所述第三齿轮套固在远关节轴上，第三齿轮与第二齿轮的传动比等于1；所述第四齿条与第三齿轮啮合，第四齿条与导轨固接，第四齿条滑动镶嵌在第一指段中，第四齿条在第一指段中的滑动方向与第一齿条在第一指段中的滑动方向平行；所述第一齿条在第一指段中的滑动方向与滑块在导轨中的滑动方向垂直；所述第二齿条与第二齿轮离开一段距离或啮合,所述第三齿条与第二齿轮啮合或离开一段距离，所述第二齿条、第三齿条分别位于第二齿轮的两侧；所述第一齿条和第四齿条位于同一侧：所述第一齿条位于第一齿轮的左侧且第四齿条位于第三齿轮的左侧，或者，所述第一齿条位于第一齿轮的右侧且第四齿条位于第三齿轮的右侧；当所述滑块滑动到导轨的左侧时，所述第二齿条与第二齿轮啮合，第二齿轮上与第二齿条啮合的点为B，所述第三齿条与第二齿轮离开一段距离；当所述滑块滑动到导轨的右侧时，所述第二齿条与第二齿轮离开一段距离，所述第三齿条与第二齿轮啮合，第三齿条与第二齿轮的啮合点为C；定义第二齿轮的中心点为A，第三齿轮的中心点为D，第四齿条与第三齿轮的啮合点为E；线段AB、BE、ED和DA构成“8”字形，线段DA和BE的交点位于A和D之间；线段AC、CE、ED和DA构成平行四边形。